科学家们完美了跳石技巧

一次愉快的沙滩之旅常常会引发一场关于谁更擅长打水漂石头的比赛。但在第一次尝试之前，一个有策略的打水漂者会仔细检查海边的石头堆，寻找一块形状独特的石头。位于犹他州立大学（Utah State University）恰如其名（Splash Lab，意为“飞溅实验室”）的Splash Lab的科学家们，已经完美了打水漂的石头。

通过一系列将科学严谨性应用于我们最喜欢的休闲沙滩活动的研究，他们确定了一个柔软的球体可以最大限度地增加弹跳次数。Splash Lab的负责人Tadd Truscott和他的团队与海军水下作战中心（Naval Undersea Warfare Center）一起，尝试了不同的形状和材料，创造出了一个能最大限度地增加单次投掷弹跳次数的柔软球体。

他们于周五在《自然·通讯》（Nature Communications）杂志上发表了他们的研究成果。

Truscott在一次新闻发布会上说：“我们最初的方法很有趣。我的儿子和侄子想看弹性的球体在慢动作下的碰撞效果，这也是最初的动机之一。我们只是想知道为什么这些玩具弹跳得这么好。总的来说，我一直认为孩童的好奇心常常能带来深刻的发现。”

水会抵抗

当你打一块扁平的石头过水面时，撞击会在水中产生一个浅坑。如果角度足够平，并且石头足够宽，表面张力和惯性会结合起来，将石头重新弹回空中，继续它的旅程。正如我们大多数人所知，薄而扁平的石头效果最好，因为它们在保持低重量的同时最大化了表面积——这是弹离水面的理想选择。

Truscott发现，打水漂石头的刚性实际上阻碍了它们的表现。他用高速摄像机观察了刚性和柔软的球体在打水漂过水面时的表现。他发现，更柔韧的物体会更贴近水面，从而能更好地保持动量。他的团队甚至可以根据他们的模型预测物体会弹跳多少次。

完美的形状顺应水流

通过用硅橡胶制造一个有弹性的球体，他的团队改进了自然的设计。无论从哪个角度投掷，他们的球体都会变形并拉伸成完美的打水漂形状。Truscott说，他的研究在海滩之旅之外还有其他应用。

例如，对柔性材料在撞击水时反应的见解可以帮助改进船体和救生衣的设计。我们只能想象一下，拥有打水漂石头88次吉尼斯世界纪录保持者Kurt Steiner，会如何使用Truscott的专用球体。